大功率LED寿命的理想因子表征

提出了用理想因子n评价大功率LED可靠性的新方法.通过对大功率LED I-V曲线的拟合计算出理想因子n的数值,对大功率LED进行电流加速老化试验,用最小二乘法算法将lnφ-t关系拟合成一条直线从而测得大功率LED的寿命,并据此讨论了大功率LED的理想因子与其寿命的关系.实验结果证明,理想因子n可以用于评价大功率LED的可靠性.     

照明用大功率LED散热研究

大功率LED体积小、工作电流大,输入功率中大部分转化为热能,散热是需要解决的关键技术.文章介绍了大功率LED热设计的方法,针对大功率LED的封装结构,建立了热传导模型;对某照明用大功率LED阵列进行了散热设计,通过仿真分析和热评估试验验证了所采用的散热方法和设计的散热器满足LED阵列的散热要求.     

一种采用半导体致冷的集成大功率LED

介绍了一种采用半导体致冷技术散热的集成大功率发光二极管(LED),这种利用珀尔贴效应设计的大功率LED散热封装结构,不但可以从根本上解决大功率集成LED器件的散热问题,还可以使LED器件在高温、震荡等恶劣环境中正常工作.这样,既可拓宽LED的运用领域,又能有效延长大功率LED的寿命.采用该封装技术封装的白光LED,发光稳定,光衰小,寿命长.     

基于IRS2541控制器的大功率LED电源

大功率LED是一种新型半导体光源,具有寿命长、节能环保等优点.本文采用IRS2541驱动芯片制作了LED的驱动电路.IRS2541是高压、高频、降压控制器,提供恒流LED电流调节.本文重点介绍了基于IRS2541的大功率LED灯驱动电路的工作原理和设计方法,并分析了实验结果.     

用于大功率LED冷却的热管散热器的实验研究

提出了一种将大功率发光二极管(LED)散热和热管传热相结合的用于大功率LED冷却的热管散热器新概念,并对设计出的热管散热器的传热性能和整体的均温性进行了试验研究.试验结果表明,热管散热器的热阻在0.21～2.6 K/W,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的LED散热器相比,这种结构的热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足未来大功率LED散热的要求.     

试论大功率LED散热器性能的双目标优化

根据相关研究和分析来看,大功率LED散热器性能的双目标优化,主要采用的优化方法是:第一,正交试验设计法;第二,遗传算法,可以有效确定不同结构设置下的芯片结温、肋片重量,从而达到提高大功率LED散热器性能的目的.本文就大功率LED散热器性能进行概述,对大功率LED散热器性能的双目标优化进行探讨,以更好地满足大功率LED在各种应用中需求.     

大功率LED照明系统的热管理设计

由于大功率LED工作时所产生的大量热量,使得大功率LED照明系统中的热管理成为一个非常重要的议题.文中分析了在大功率LED照明系统中热传导、热对流和热辐射这3种热传递方式的应用,并分别提出了优化的方案.对于大功率LED照明系统的热管理设计,我们提出要系统考虑热通路的每个环节,通过分配温度梯度预算来选取适当的方案,以达到良好的散热效果.     

大功率LED的寿命与散热技术的研究进展

介绍了大功率发光二极管(LED)的工作原理,总结和分析了国内外文献中关于电流、结温与环境湿度对大功率LED寿命影响的研究进展,指出结点温度是决定LED寿命的最重要因素,详细评述了国内外关于大功率LED的界面热阻优化、封装热沉和散热基板设计两个方面的研究进展,为改良LED散热结构和延长大功率LED的使用寿命提供了有效的理论依据及研究方向.     

大功率发光二极管的寿命试验及其失效分析

以GaN基蓝光LED芯片为基础光源制备了大功率蓝光LED,并通过荧光粉转换的方法制备了白光LED.对大功率蓝光和白光LED进行了寿命试验,并对其失效机理进行了分析.结果表明,大功率LED的光输出随时间的衰减呈指数规律,缺陷的生长和无辐射复合中心的形成,荧光粉量子效率的降低,静电的冲击,电极性能不稳定,以及封装体中各成分之间热膨胀系数失配引起的机械应力都可能导致大功率LED的失效.     

基于微通道致冷的大功率LED阵列封装热分析

采用微通道致冷技术,设计了大功率LED阵列封装的微通道致冷结构,并应用热分析软件模拟了其热性能,探讨不同鳍片结构尺寸、流速、功率等参数对LED多芯片散热效果的影响.文中提出了采用交错通道以提高LED封装的散热能力,模拟结果显示,交错微通道致冷的封装结构能很好地满足大功率LED阵列的散热需要.     

PWM数字可调均匀光源的设计

发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为一种场致发光光源,已经获得广泛的应用,但在影像测量中的下照明领域还处于起步和探索阶段。影像测量中,光照不均匀或者光强不适,都会影响所拍摄图像的质量。为获得高质量的图像,设计一种基于PWM数字可调的均匀光源系统,用于下照明的影像测量。系统通过正交实验法获得环形的LED阵列、灯的倾角、LED灯的数量、LED的环形直径等,搭建光源系统,使得LED环形阵列在视场2cm内获得均匀的光强,结合LED发光特性设计PWM脉冲发生电路,通过上位机的软件让均匀光源强度256级可调,适合各种不同的场合,增强实用性。实验数据表明,利用光学显微影像测量系统,在最小放大倍率0.7倍以及最大放大倍率4.5倍两种极端情况下,检测4个级别的光强均匀性都超过了83%。该系统完全能够在影像测量中达到要求。     

均匀辐照365nm LED光源设计及其在光刻中的应用

优化设计了365nm紫外LED点光源阵列、聚焦透镜组的排布,实现了高强度均匀辐照的LED面光源。利用优化后的365nm LED面光源进行了接触式曝光光刻实验,所得刻写图形与掩模板图形一致。提出的基于365nm紫外LED阵列均匀辐照面光源的光刻方法具有结构简单、节能、环保等优势。     

电子束辐射对LED发光性能的影响

研究了低能电子束辐照对发光二极管(Light emitting diode,LED)发光性能的影响。利用实验室加速器提供的电子束模拟空间电子辐射,分别对发不同颜色的光的LED进行不同剂量的辐照,并对比辐照前后的LED的电学性质及光学性质的变化。在电子束辐照下,LED的发光强度提高,同时在统计了大量LED后,发现这些LED的发光强度的离散性变好。对经电子束辐照后的LED进行电流加速老化实验,发现电子束辐照后的LED的发光强度下降趋势相比未经辐照的LED更为明显。同时利用电子束辐照机理对实验结果进行分析和讨论。     

A novel temperature-stable light-emitting diode

A new type of light-emitting diode (LED) has been developed, the light intensity of which is stable during temperature change. This device consists of a multilayer dielectric optical filter on the surface of a conventional LED. The transmissivity of the optical filter is low for the short wavelength region of the LED's light spectrum and high for the long wavelength region. When the LED's temperature increases, the spectrum of LED light shifts toward the long wavelength side because of the shrinkage of the energy gap of the compound semiconductor. The shift increases the total transmission of the light because the transmissivity is high for the long wavelength region. This increase compensates for the decrease of the LED light intensity, which is caused by the decrease of the internal quantum efficiency. The effect of this filter is confirmed by both calculation and experiment     

基于照度自动采集的道路光学测试系统设计

随着大功率LED光源的光效不断提高,LED驱动技术不断成熟,大功率LED路灯的运用越来越多,特别是09年如火如荼开展的＂十城万盏项目＂,更为LED道路照明的运用起到了巨大的推动作用。大功率LED路灯的运用对其路面照度、照度均匀度及一系列指标测试提出了更高的要求,本文就基于照度自动采集的道路光学测试系统在大功率LED路灯测试领域的运用提出了不同的测试方案。     

高亮度LED铁路信号机光学系统研究

研制了一种新型LED阵列和相匹配的聚光透镜阵列构成的高亮度LED铁路信号机光学系统。进行了光学结构设计和理论计算,作了实验测试。测试结果表明,红、黄、绿、蓝和自信号机沿光轴中心光强分别大于2100、3900、2800、400和3200cd,均达到铁路信号机各项光学指标,可代替传统的以白炽灯为光源及有色玻璃螺纹聚光镜构成的铁路信号机光学系统,具有亮度高、节能和寿命长等优点。     

基于MEMS的LED芯片封装光学特性分析

本文提出了一种基于MEMS的LED芯片封装技术,利用体硅工艺在硅基上形成的凹槽作为封装LED芯片的反射腔.分析了反射腔对LED的发光强度和光束性能的影响,分析结果表明该反射腔可以提高芯片的发光效率和光束性能;讨论了反射腔的结构参数与芯片发光效率之间的关系.最后设计了封装的工艺流程.利用该封装结构可以降低芯片的封装尺寸,提高器件的发光效率和散热特性.     

A review on discoloration and high accelerated testing of optical materials in LED based-products

Reduction of intensity of light output is one of the most common degradation modes in light-emitting diode (LED) systems. It starts from the failure of the various components in the system, including the chip, the driver, and optical components (i.e. phosphorous layer). The kinetics of degradation in real life applications is relatively slow and in most cases it takes several years to see an obvious deterioration of optical properties. Highly Accelerated Stress Testing (HAST) set-up and a methodology to extrapolate the results to real time applications are therefore needed to test the reliability of LED packages and lens materials. Using HAST concept in LED industry is inevitable due to the necessity of assessing the reliability of new products in a short period of time. This paper aims at briefly clarifying the degradation mechanisms of optical components in LED packages and explaining how they contribute to the depreciation of light output of the LED systems. The concept of HAST and the way the reliability of LED packages can be evaluated will also be discussed.     

500 Mbit/s transmission experiment using 1.3 ?m wavelength InGaAsP/InP high-speed surface-emitting DH LEDs

A 1.3 ?m-wavelength high-speed surface-emitting DH LED, with 0.6 ns rise time and 1.3 ns fall time, has been developed by optimal design of both the LED parameters and driving circuit. A 500 Mbit/s RZ pseudorandom pulse transmission experiment using the high-speed DH LED has been performed with a 5.7 dB level margin over a 2.7 km optical fibre. The 500 Mbit/s LED system feasibility has been confirmed.     

LED远程封装光学研究现状

通过蓝光芯片荧光粉转换及三基色混光合成的白光LED照明等产品已得到了广泛应用,但目前LED照明等产品还存在着光强、光形和色温等分布不均匀的问题。针对近期通过荧光粉本身粒度控制及分布控制、远程平面荧光涂层、球形荧光涂层、TIR棱镜集成及混光匀光等方式,改进了LED封装的工艺和技术,通过二次光学设计改善了LED封装中的光强、光形、色温分布等,并对相关光学研究的进展进行了综述。